JP2009187055A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材質の制限を排除し、より自由にデザインすることが可能な入力装置を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明のマウス１００では、非誘電体で形成された蓋部１２０の有する接触面１２２ａ、接触面１２２ｂの裏側に設けられた圧電素子１２３ａ、圧電素子１２３ｂから出力される電圧信号を検出し、この電圧信号の減衰の度合いに基づき、接触面１２２ａへの接触があったか否かを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓋部に設けられた接触面に触れられたことを検出する入力装置に関する。

コンピュータの本体と接続される入力装置の中に、ポインティングデバイスの一つであるマウスがある。従来のマウスには、スイッチ方式を用いたものと静電容量方式を用いたものがある。スイッチ方式を用いたマウスでは、マウスのケーシングを構成する蓋部に左ボタン（通常主ボタンとして使用される）と右ボタン（通常副ボタンとして使用される）とから成る一対のスイッチを備えている。スイッチ方式のマウスでは、スイッチを押下することでマウスを介してコンピュータ本体に指示信号を送ることができる。

静電容量方式を用いたマウスは、蓋部にスイッチを有しておらず、一対のスイッチの代わりに、蓋部の内部に静電容量センサが設けられている。静電容量式のマウスでは、ユーザの指がスイッチの位置に該当する位置に触れたときに変化する静電容量に基づき、指が蓋部に触れたことを検出する。静電容量方式のマウスでは、指が蓋部に触れたことが検出されたとき、コンピュータ本体に指示信号が送られる。特許文献１には、静電容量センサを用いた入力機器が記載されている。
特開２００５−３３９２２９号公報

ところで近年のマウス等では、外観が重要視される傾向にあり、デザインの制約を可能な限り排除することが望ましい。例えば静電容量方式のマウスでは蓋部にスイッチを設ける必要がないため、スイッチ方式のマウスと比べてデザインの制約を少なくすることができる。

しかしながら静電容量方式は、少なくともマウスの蓋部が誘電体で形成されることが条件となるため、蓋部の材質が制限される。よって、例えば金属の質感を有するデザインが望まれたとき、非誘電体である金属により蓋部を形成すると、静電容量方式は適用できなくなる。

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、材質の制限を排除し、より自由にデザインすることが可能な入力装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。

本発明は、ケース本体（１１０）と蓋部（１２０）とを含む入力装置（１００）であって、
前記蓋部（１２０）は非誘電体材料により形成し、
前記蓋部（１２０）に接触面（１２２ａ、１２２ｂ）を設け、
前記蓋部（１２０）の前記接触面（１２２ａ、１２２ｂ）の裏側に配置された検出素子（１２３ａ、１２３ｂ）を含み、前記検出素子（１２３ａ、１２３ｂ）によって前記蓋部（１２０）の前記接触面（１２２ａ、１２２ｂ）に触れられたことを検出する検出手段（１２３ａ、１２３ｂ、１６０）を有する構成とした。

また本発明の入力装置において、前記非誘電体材料は、金属であることが好ましい。

また本発明の入力装置において、前記検出手段（１２３ａ、１２３ｂ、１６０）は、前記検出素子（１２３ａ、１２３ｂ）から発生する信号を検出する検出回路（１６０）を含む構成とした。

また本発明の入力装置において、前記検出素子（１２３ａ、１２３ｂ）は、圧電素子（１２３ａ、１２３ｂ）である構成とした。

また本発明の入力装置は、前記検出手段（１２３ａ、１２３ｂ、１６０）を複数有する構成としても良い。

また本発明の入力装置は、情報処理装置（２００）に含まれていても良い。

尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、材質の制限を排除し、より自由にデザインすることが可能となる。

本発明の入力装置は、蓋部の裏側に圧電素子を設け、圧電素子から発せられる信号を用いてユーザが蓋部に触れたことを検出する。尚以下の実施形態の説明では、入力装置の一つであるマウスに本発明を適用した場合について説明する。

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態のマウス１００を示す斜視図である。

本実施形態のマウス１００は、マウス１００の主要部材が設置されたケース本体１１０、ケース本体１１０に対応した蓋部１２０を有する。ケース本体１１０は、例えば金属等の非誘電体で形成されており、マウス１００の主要部材が配置されている。

またマウス１００の主要部材とは、例えばマウス１００が光学マウスの場合には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＥＤの反射光を受信する光学センサ、ＬＥＤや光学センサを制御する制御回路等を示す。またマウス１００が機械式マウスの場合には、ボールとボールの縦方向及び横方向の回転量を検出するための回路等である。ケース本体１１０に配置された主要部材は、ケーブル１１１により後述するコンピュータ本体２００へ接続されている。尚ケース本体１１０に配置された主要部材は、ケーブル１１１を介さずに、無線通信等によりコンピュータ本体２００と通信を行っても良い。

蓋部１２０は、ケース本体１１０と同様に金属等の非誘電体で形成されている。金属とは、例えばアルミニウム、鉄、チタン、ステンレス、金、銀等である。蓋部１２０には、ホイール１２１が取り付けられている。また蓋部１２０は、接触面１２２ａ、１２２ｂを有する。そして蓋部１２０において、接触面１２２ａ、１２２ｂの裏側に圧電素子１２３ａ、１２３ｂが配置されている。

尚接触面１２２ａ、１２２ｂは、ユーザの指が接触したことを検出可能な面（領域）である。接触面１２２ａ、１２２ｂは、圧電素子１２３ａ、１２３ｂから伝搬された振動を後述する検出回路にて電圧信号として検出可能な範囲に決められている。したがって接触面１２２ａ、１２２ｂの範囲は、圧電素子１２３ａ、１２３ｂの振動の大きさに依存する。圧電素子１２３ａ、１２３ｂの振動の詳細は後述する。

尚本実施形態において、接触面１２２ａ、１２２ｂは、蓋部１２０において目視可能としても良い。例えば接触面１２２ａ、１２２ｂを蓋部１２０の他の部分とは別の色に着色しても良い。また本実施形態において、接触面１２２ａ、１２２ｂは、蓋部１２０の他の部分とは異なる触感となるように形成しても良い。例えば蓋部１２０において、接触面１２２ａ、１２２ｂに粗目加工を施しても良い。

以下に図２を参照して本実施形態のマウス１００の蓋部１２０の詳細を説明する。図２は、第一の実施形態のマウス１００の蓋部１２０を裏返しにした状態を示す斜視図である。

本実施形態の蓋部１２０は、蓋部１２０の内側に配置された圧電素子１２３ａ、１２３ｂ、基板１３０を有する。圧電素子１２３ａ、１２３ｂは、接着材等により蓋部１２０に密着した状態で接着されている。この構成により、圧電素子１２３ａ、１２３ｂが発する振動は、圧電素子１２３ａ、１２３ｂの発する信号として扱える程度に蓋部１２０に伝搬される。基板１３０は、圧電素子１２３ａ、１２３ｂを駆動させる駆動回路及び圧電素子１２３ａ、１２３ｂが発する信号を検出する検出回路を有する。駆動回路と検出回路の詳細は後述する。

基板１３０は、リード線１３１により圧電素子１２３ａ、１２３ｂと接続されている。また基板１３０は、リード線１３２により蓋部１２０のネジ止め部１４０に接続されている。本実施形態の蓋部１２０は金属等の導体であるため、基板１３０と蓋部１２０とをリード線１３２により接続すれば、蓋部１２０における圧電素子１２３ａ、１２３ｂの接着面と、リード線１３１とにより圧電素子１２３ａ、１２３ｂに電圧を印加することができる。尚本実施形態では、リード線１３２はネジ止め部１４０に接続されるものとしたが、これに限定されない。リード線１３２は、導体で形成された蓋部１２０の何れかの箇所に接続されていれば良い。

次に、図３を参照して蓋部１２０の内側に配置された基板１３０に実装された回路について説明する。図３は、第一の実施形態の基板１３０に実装された回路を説明する図である。図３では、基板１３０に実装された回路のうち、圧電素子１２３ａを制御するための回路を示している。尚本実施形態では、蓋部１２０に複数の圧電素子が設けられている場合には、各圧電素子に図３に示す回路が接続されているものとした。したがって本実施形態では、圧電素子１２３ｂにも以下に説明する回路と同様の回路が接続されている。

基板１３０には、圧電素子１２３ａを駆動させる駆動回路１５０、圧電素子１２３ａの振動を信号として検出する検出回路１６０とが実装されている。駆動回路１５０と検出回路１６０は、それぞれが圧電素子１２３ａと接続されている。

駆動回路１５０は、所定間隔でパルス信号を出力して圧電素子１２３ａを振動させる。尚駆動回路１５０は、例えば周波数が４００ｋＨｚ〜２ＭＨｚ、所定間隔を２ｍｓｅｃ、パルス幅２０〜２００μｓｅｃ、電圧５０〜３００ｍＶのバースト矩形波をパルス信号として出力しても良い。

検出回路１６０は、アンプ１６１、フィルタ１６２、整流回路１６３、積分回路１６４、コンパレータ１６５を有する。アンプ１６１の入力は、圧電素子１２３ａと接続されており、圧電素子１２３ａの振動により発生した電圧信号を検出して増幅する。アンプ１６１で増幅された電圧信号は、フィルタ１６２によりノイズを除去されて、整流回路１６３に入力される。整流回路１６３は、ノイズが除去された電圧信号を整流する。尚アンプ１６１と整流回路１６３には、駆動回路１５０から出力されるパルス信号が供給され、圧電素子１２３ａが駆動されるタイミングと同期してオン／オフされる。

整流された電圧信号は、積分回路１６４を介してコンパレータ１６５に入力される。コンパレータ１６５には、予め所定のしきい値電圧Ｖｔｈが設定されている。本実施形態での積分回路１６４の時定数は、積分回路１６４を構成するコンデンサＣの容量と抵抗Ｒの抵抗値により決定される。本実施形態では、コンデンサＣの容量を１μＦ、抵抗Ｒの抵抗値を１００ＫΩ程度とした。また本実施形態のコンパレータ１６５の出力信号は、積分回路１６４の出力信号がしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなったときローレベル（以下、Ｌレベル）からハイレベル（以下、Ｈレベル）に反転するものとした。

コンパレータ１６５の出力信号は、マウス１００が接続されたコンピュータ本体２００へ供給される。コンピュータ本体２００は、演算処理装置と記憶装置とを有する情報処理装置であり、一般のパーソナルコンピュータ等である。尚コンパレータ１６５の出力信号は、マウス１００の主要部材に含まれるマウス１００の本体回路に供給されても良い。

また本実施形態では、コンパレータ１６５の出力信号がＬレベルからＨレベルに反転したとき、接触面１２２ａに対する接触があったことを検出するものとした。尚マウス１００の本体回路とは、ケース本体１１０に配置されたマウス１００の主要部材に含まれる回路である。

本実施形態のマウス１００では、蓋部１２０の裏側に設けられた圧電素子１２３ａと基板１３０に実装された検出回路１６０とにより、接触面１２２ａにユーザの指等が触れたことを検出する。

具体的には本実施形態の検出回路１６０は、駆動回路１５０からパルス信号が供給されていない期間の圧電素子１２３ａの振動の減衰の度合いに基づき、接触面１２２ａへの接触があったか否かを検出する。

圧電素子１２３ａは、駆動回路１５０からパルス信号が供給されている期間は、圧電素子１２３ａ自身を振動させる。そして圧電素子１２３ａは、駆動回路１５０からパルス信号が供給されなくなると、圧電素子１２３ａ自身の振動を停止する。このとき圧電素子１２３ａの振動には、残響（音源が発音を停止した後も音が響いて聞こえる現象）と同様の現象が生じる。

すなわち圧電素子１２３ａにおいて、圧電素子１２３ａ自身により発生させた振動が、圧電素子１２３ａ自身の振動を停止した後も残存する。残存する振動は、時間の経過と共に収束し、やがて停止する。よって圧電素子１２３ａ自身の振動により発生した電圧信号は、圧電素子１２３ａ自身の振動が停止した後に、減衰しながら収束に向かう。

圧電素子１２３ａの振動は、蓋部１２０の接触面１２２ａに伝搬される。よって接触面１２２ａは、圧電素子１２３ａの振動に合わせて振動する。ここで接触面１２２ａに対する接触があった場合、ユーザの指等が振動吸収材として働き、接触面１２２ａの振動は吸収されて小さくなる。したがって、接触面１２２ａに対する接触があった場合、圧電素子１２３ａにパルス信号が供給されていないときの電圧信号の減衰の度合いは大きくなる。

本実施形態では、この電圧信号の減衰の度合いに基づき、接触面１２２ａへの接触を検出する。

以下に、図４、図５を参照して本実施形態における接触面１２２ａへの接触の検出についてさらに説明する。始めに、図４を参照して接触面１２２ａへの接触がない場合の動作を説明する。図４は、第一の実施形態において接触面１２２ａへの接触がないときの動作を説明する図である。

駆動回路１５０は、所定間隔でパルス信号を出力し、圧電素子１２３ａを振動させる。また駆動回路１５０から出力されるパルス信号は、アンプ１６１と整流回路１６３とをオン／オフさせる。図４（Ａ）は、図３に示す回路の点Ａ、点Ｂ、点Ｃの信号を示しており、図４（Ａ）に示す信号が駆動回路１５０から出力されるパルス信号である。

圧電素子１２３ａは、パルス信号が供給されると圧電素子１２３ａ自身を振動させて電圧信号を出力する。また圧電素子１２３ａは、パルス信号が供給されないとき、圧電素子１２３ａ自身の振動により発生した電圧信号を減衰させた電圧信号を出力する。圧電素子１２３ａから出力される電圧信号は、アンプ１６１へ入力される。図４（Ｂ）は、図３に示す回路の点Ｄの信号を示しており、アンプ１６１へ入力される信号である。

圧電素子１２３ａから出力される電圧信号は、駆動電圧信号と減衰電圧信号とに分けられる。駆動電圧信号とは、圧電素子１２３ａにパルス信号が供給されている期間Ｔａに圧電素子１２３ａから出力される電圧信号である。本実施形態における駆動電圧信号は、接触面１２２ａの範囲を決定する要素となる。駆動電圧信号のレベルが高ければ、圧電素子１２３ａの振動は大きくなり、振動は蓋部１２０においてより広範囲に伝搬される。よって接触面１２２ａの範囲は広くなる。駆動電圧信号のレベルが低ければ、圧電素子１２３ａの振動は小さくなり、振動はより狭い範囲にしか伝搬されない。よって接触面１２２ａの範囲は狭くなる。

本実施形態では、ユーザがマウス１００に手を乗せたときを想定し、ユーザの指が乗せられると考えられる範囲が接触面１２２ａとなるように、圧電素子１２３ａを振動させる。すなわち本実施形態では、ユーザによるマウス１００の使用に際し、接触面１２２ａが適切な範囲となるように、駆動回路１５０から出力されるパルス信号の周波数と電圧、圧電素子１２３ａの特性等を決定した。

また本実施形態において、減衰電圧信号とは、圧電素子１２３ａにパルス信号が供給されていない期間Ｔｂに圧電素子１２３ａから出力される電圧信号である。減衰電圧信号は、収束に向けて駆動電圧信号が減衰した信号である。

アンプ１６１は、駆動回路１５０からパルス信号が供給されるとオフになる。よってアンプ１６１の出力は、減衰電圧信号のみを増幅して出力する。図４（Ｃ）は、図３の示す回路の点Ｅの信号を示しており、アンプ１６１から出力される信号である。本実施形態では、圧電素子１２３ａから駆動電圧信号が出力される期間Ｔａはアンプ１６１をオフすることで、減衰電圧信号のみを取り出して増幅することができる。

アンプ１６１から出力された減衰電圧信号は、フィルタ１６２を介してノイズを除去されて、整流回路１６３で整流される。図４（Ｄ）は、図３の示す回路の点Ｆの信号を示しており、整流回路１６３から出力される信号である。整流された減衰電圧信号は、積分回路１６４で積分されて出力される。図４（Ｅ）は、図３の示す回路の点Ｇの信号を示しており、積分回路１６４から出力される信号である。

積分回路１６４により積分された減衰電圧信号は、コンパレータ１６５に入力される。ここで本実施形態では、減衰電圧信号は、コンパレータ１６５に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくならないため、コンパレータ１６５の出力は減衰電圧信号の出力が開始されてからは反転しない。よってコンパレータ１６５の出力信号はＬレベルを維持し、接触面１２２ａに対する接触を検出しない。図４（Ｆ）は、図３に示す回路の点Ｈの信号を示しており、コンパレータ１６５から出力される信号である。

次に、図５を参照して接触面１２２ａへの接触がある場合の動作を説明する。図５は、第一の実施形態において接触面１２２ａへの接触があるときの動作を説明する図である。

本実施形態において、接触面１２２ａにユーザの指等による接触がある場合、圧電素子１２３ａから接触面１２２ａに伝搬される振動は、指等に吸収されて小さくなる。よって圧電素子１２３ａから出力される電圧信号のレベルも低くなる。

図５（Ａ）は、図３に示す回路の点Ａ、点Ｂ、点Ｃの信号を示しており、駆動回路１５０から出力されるパルス信号である。尚図５（Ａ）の信号は、図４（Ａ）と同様の信号である。

圧電素子１２３ａは、パルス信号が供給されると圧電素子１２３ａ自身を振動させて電圧信号を出力する。圧電素子１２３ａから出力される電圧信号は、アンプ１６１へ入力される。図５（Ｂ）は、図３に示す回路の点Ｄの信号を示しており、アンプ１６１へ入力される信号である。

ここでアンプ１６１に入力される駆動電圧信号のレベルＬｂは、図４（Ｂ）に示す駆動電圧信号のレベルＬａよりも低い。よって駆動電圧信号が減衰した信号である減衰電圧信号のレベルも、図４（Ｂ）に示す減衰電圧信号より低くなる。

アンプ１６１に入力された電圧信号は、図４で説明したように減衰電圧信号だけが増幅されて出力される。図５（Ｃ）は、図３に示す回路の点Ｅの信号を示しており、アンプ１６１から出力される信号である。アンプ１６１から出力された減衰電圧信号は、整流回路１６３で整流される。図５（Ｄ）は、図３に示す回路の点Ｆの信号を示しており、整流回路１６３から出力される信号である。

整流された減衰電圧信号は、積分回路１６４で積分される。図５（Ｅ）は、図３に示す回路の点Ｇの信号を示しており、積分回路１６４から出力される信号である。ここで積分された減衰電圧信号は、コンパレータ１６５に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなる。よってコンパレータ１６５の出力信号は、減衰電圧信号の出力が開始された後にＬレベルからＨレベルへ反転する。本実施形態では、コンパレータ１６５から出力されるＨレベルの信号を、接触面１２２ａへの接触を検出する検出信号とした。

すなわち本実施形態では、接触面１２２ａの振動が吸収されて圧電素子１２３ａから出力される減衰電圧信号の減衰の度合いが大きくなり、減衰電圧信号がしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなったとき、接触面１２２ａへの接触を検出する。

このため本実施形態では、接触面１２２ａが非誘電体であっても接触面１２２ａに対する接触を検出することができる。よって本実施形態によれば、蓋部１２０の材質を誘電体に限定する必要がない。さらに本実施形態によれば、スイッチ等を設けずに接触面１２２ａの接触を検出可能する。すなわち本実施形態のマウス１００によれば、材質の制限を排除し、より自由にデザインすることが可能となる。

尚本実施形態では、圧電素子１２３ａが配置される位置は、蓋部１２０の表面に設けられた接触面１２２ａの内側としたが、これに限定されない。圧電素子１２３ａは、主に接触面１２２ａに振動を伝搬させることが可能な位置に配置されていれば良い。以下に図６を参照して圧電素子１２３ａの配置場所の変形例について説明する。図６は、図１に示すマウス１００に圧電素子１２３ａの配置場所の変形例を適用した際のＡ−Ａ断面図である。

図６（Ａ）に示す例では、蓋部１２０Ａの内側において、接触面１２２ａと重なる位置に凹部１２５を形成し、圧電素子１２３ａを凹部１２５の内部に配置した。また図６（Ｂ）に示す例では、蓋部１２０Ｂの内側において、接触面１２２ａと重なる位置に凸部１２６を形成し、圧電素子１２３ａを凸部１２６に接着した。

また本実施形態の検出回路１６０では、積分回路１６４の後段に１つのコンパレータ１６５が設けられた構成としたが、コンパレータは積分回路１６４の後段に複数設けられていても良い。図７は、積分回路１６４の後段にコンパレータが複数設けられた例を示す図である。

図７に示す検出回路１６０Ａでは、積分回路１６４の後段にコンパレータ１６５、コンパレータ１６６が接続されている。コンパレータ１６６には、コンパレータ１６５に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈよりも低いしきい値電圧Ｖｔｈ１が設定されており、積分回路１６４の出力信号が入力される。コンパレータ１６６の出力信号は、マウス１００の本体回路又はマウス１００が接続されたコンピュータ本体２００へ供給される。

このように積分回路１６４の後段に複数のコンパレータを接続し、各コンパレータ毎に異なるしきい値電圧を設定すれば、減衰電圧信号の減衰の度合いを段階を設けて検出することができる。

例えば接触面１２２ａに軽く触れた場合と、接触面１２２ａを強く押下した場合では、強く押下した場合の方がより接触面１２２ａの振動を吸収する。よって減衰電圧信号の減衰の度合いは大きくなり、減衰電圧信号のレベルも減衰に応じて低くなる。よって、コンパレータ１６６のしきい値電圧Ｖｔｈ１をコンパレータ１６５のしきい値電圧Ｖｔｈよりも低く設定すれば、接触面１２２ａに軽く触れた場合と、接触面１２２ａが押下された場合とを区別して検出することができる。

図８は、第一の実施形態におけるコンパレータ１６５、１６６の出力信号を示す図である。コンパレータ１６５の出力信号は、積分回路１６４の出力信号がしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなったときにＬレベルからＨレベルへ反転する。コンパレータ１６６の出力信号は、積分回路１６４の出力信号がしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも小さくなったときにＬレベルからＨレベルへ反転する。

このように複数のコンパレータを設ければ、マウス１００の本体回路又はマウス１００が接続されたコンピュータ本体２００において、コンパレータ１６５の出力信号が反転した場合、接触面１２２ａへ接触を検出するように設定することができる。またマウス１００の本体回路又はマウス１００が接続されたコンピュータ本体２００において、コンパレータ１６６の出力信号が反転した場合、接触面１２２ａへの押下を検出するように設定することができる。よって、接触面１２２ａの操作に応じて、異なる指示信号をコンピュータ本体２００へ送信することができる。

例えば接触面１２２ａが軽く接触され、コンパレータ１６５の出力信号がＨレベルとなったとき、このＨレベルの信号をマウス１００により指し示されたファイル等を選択する指示信号として出力しても良い。また接触面１２２ａが押下され、コンパレータ１６６の出力信号がＨレベルとなったとき、このＨレベル信号をマウス１００により選択されたファイル等を実行する指示信号として出力されても良い。

尚本実施形態における非誘電体は金属としたが、これに限定されず、例えば陶器、ガラス等も含む。また本実施形態では、ケース本体１１０と蓋部１２０を非誘電体で形成するものとしたが、これに限定されない。本実施形態では、ケース本体１１０が誘電体で形成されており、蓋部１２０が非誘電体で形成されていても良い。またケース本体１１０と蓋部１２０は、誘電体で形成されており、外装を非誘電体の物質で塗装したものであっても良い。また本実施形態は、ケース本体１１０、蓋部１２０が誘電体で形成された入力装置に適用した場合にも、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、検出回路１６０の有する積分回路１６４の時定数を変更した点が第一の実施形態と相違する。よって以下の本実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で使用した符号と同様の符号を付与し、説明を省略する。

本実施形態では、積分回路１６４Ａの時定数を第一の実施形態の積分回路１６４の時定数の１／１００程度とした。本実施形態では、積分回路１６４ＡのコンデンサＣの容量を０．０１μＦ、抵抗Ｒの抵抗値を１ＫΩ程度とした。

以下に図９、図１０を参照して、本実施形態における接触面１２２ａへの接触の検出についてさらに説明する。図９は、第二の実施形態において接触面１２２ａへの接触がないときの動作を説明する図である。図１０は、第二の実施形態において接触面１２２ａへの接触があるときの動作を説明する図である。

図９では、図９（Ｅ）以外は第一の実施形態の図４と同様である。図９では、積分回路１６４Ａから出力される信号を示す図９（Ｅ）の波形のみが、第一の実施形態の図４（Ｅ）の波形と異なる。

本実施形態では、積分回路１６４Ａから出力される信号は、第一の実施形態の積分回路１６４から出力される信号と比べ、レベルの変動が大きい鋸波形となる。しかしながら本実施形態においても、接触面１２２ａに接触がない場合には積分回路１６４Ａの出力信号は、しきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくならない。よってコンパレータ１６５の出力信号はＬレベルを維持する。

図１０も、図９と同様に、図１０（Ｅ）以外は第一の実施形態の図５と同様である。図１０では、積分回路１６４Ａから出力される信号を示す図１０（Ｅ）の波形のみが、第一の実施形態の図５（Ｅ）の波形と異なる。

図１０（Ｅ）に示す積分回路１６４Ａから出力される信号も、積分回路１６４から出力される信号と比べ、レベルの変動が大きい鋸波形となる。コンパレータ１６５の出力信号は、積分回路１６４Ａの出力信号がしきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなったとき、ＬレベルからＨレベルに反転する。

本実施形態では、積分回路１６４Ａの出力信号が鋸波であることを利用して、コンパレータ１６５の出力信号の反転のタイミング（パルス幅）に基づき接触面１２２ａに対する接触時間等を検出しても良い。この場合、コンパレータ１６５の出力信号が入力されるコンピュータ本体２００において、コンパレータ１６５の出力信号の反転のタイミングを検出し、接触時間を検出しても良い。

次に、本実施形態の積分回路１６４Ａの後段にコンパレータ１６５、１６６を設けた場合について説明する。図１１は、第二の実施形態におけるコンパレータ１６５、１６６の出力信号を示す図である。

本実施形態では、積分回路１６４Ａの出力信号を鋸波としたため、コンパレータ１６５、１６６の出力信号の反転のタイミングにより接触面１２２ａに対して軽く接触された時間、接触面１２２ａをより強い力で押下された時間等を検出することができる。よって本実施形態によれば、接触面１２２ａに対して軽く接触したことを示す信号、強く押下したことを示す信号、接触した時間を示す信号、押下した時間を示す信号等に基づき、各種の情報の入力を行うことができる。

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態は、蓋部の側面にも接触面を設けた点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の本実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図１２は、第三の実施形態のマウス１００Ａを示す斜視図である。マウス１００Ａの蓋部１２０Ｃは、接触面１２２ｃ、１２２ｄを有する。本実施形態では、接触面１２２ｃ、１２２ｄは、蓋部１２０Ｃの側面に設けられている。尚本実施形態における蓋部１２０Ｃの側面とは、例えばマウス１００Ａの使用に際しマウス１００Ａ上にユーザの手が乗せられたとき、親指が触れる場所と、薬指又は小指が触れる場所とを示す。

蓋部１２０Ｃにおいて、接触面１２２ｃ、１２２ｄの内側には、圧電素子１２３ｃ、１２３ｄが配置されている。圧電素子１２３ｃ、１２３ｄは、接着剤等により蓋部１２０Ｃに密着されて配置されている。尚接触面１２２ｃ、１２２ｄは、圧電素子１２３ｃ、１２３ｄの振動を電圧信号として検出可能な範囲に予め決められているものとした。

次に図１３を参照して本実施形態のマウス１００Ａの蓋部１２０の詳細を説明する。図１３は、第二の実施形態のマウス１００Ａの蓋部１２０Ｃを裏返しにした状態を示す斜視図である。

圧電素子１２３ｃ、１２３ｄは、リード線１３１ａにより基板１３０と接続されている。基板１３０はリード線１３２によりネジ止め部１４０と接続されている。本実施形態の蓋部１２０Ｃは金属等の導体であるため、基板１３０と蓋部１２０Ｃとをリード線１３２により接続すれば、蓋部１２０Ｃにおける圧電素子１２３ｃ、１２３ｄの接着面と、リード線１３１ａとにより圧電素子１２３ｃ、１２３ｄに電圧を印加することができる。

本実施形態では、蓋部１２０Ｃの側面にも接触面１２２ｃ、１２２ｄを設けることにより、多種類の指示信号をコンピュータ本体２００へ送信することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

第一の実施形態のマウス１００を示す斜視図である。 第一の実施形態のマウス１００の蓋部１２０を裏返しにした状態を示す斜視図である。 第一の実施形態の基板１３０に実装された回路を説明する図である。 第一の実施形態において接触面１２２ａへの接触がないときの動作を説明する図である。 第一の実施形態において接触面１２２ａへの接触があるときの動作を説明する図である。 図１に示すマウス１００に圧電素子１２３ａの配置場所の変形例を適用した際のＡ−Ａ断面図である。 積分回路１６４の後段にコンパレータが複数設けられた例を示す図である。 第一の実施形態におけるコンパレータ１６５、１６６の出力信号を示す図である。 第二の実施形態において接触面１２２ａへの接触がないときの動作を説明する図である。 第二の実施形態において接触面１２２ａへの接触があるときの動作を説明する図である。 第二の実施形態におけるコンパレータ１６５、１６６の出力信号を示す図である。 第三の実施形態のマウス１００Ａを示す斜視図である。 第三の実施形態のマウス１００Ａの蓋部１２０Ｃを裏返しにした状態を示す斜視図である。

符号の説明

１００、１００Ａ マウス
１１０ ケース本体
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ 蓋部
１２１ ホイール
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ 接触面
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ 圧電素子
１３０ 基板
１３１、１３１ａ、１３２ リード線
１４０ ネジ止め部
１５０ 駆動回路
１６０ 検出回路
２００ コンピュータ本体

Claims (6)

1. ケース本体と蓋部とを含む入力装置であって、
   前記蓋部は非誘電体材料により形成し、
   前記蓋部に接触面を設け、
   前記蓋部の前記接触面の裏側に配置された検出素子を含み、前記検出素子によって前記蓋部の前記接触面に触れられたことを検出する検出手段を有することを特徴とする入力装置。
2. 前記非誘電体材料は、金属であることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
3. 前記検出手段は、前記検出素子から発生する信号を検出する検出回路を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の入力装置。
4. 前記検出素子は、圧電素子であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の入力装置。
5. 前記検出手段を複数有することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の入力装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の入力装置を有することを特徴とする情報処理装置。

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